[发明专利]具有储存稳定性的多异氰酸酯固化剂及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有储存稳定性的多异氰酸酯固化剂及制备方法与应用，所述固化剂由甲苯二异氰酸酯与羟基化合物反应得到；所述羟基化合物包含三羟基丙烷与分子量为60‑200多元醇；所述固化剂组分中，(脲基+脲基甲酸酯基)/三羟甲基丙烷基的摩尔比为0.1‑1.5，优选0.2‑1.2。本发明中多异氰酸酯固化剂具有较高NCO含量以及良好的储存稳定性，并且产品色值稳定。

技术领域

本发明涉及一种多异氰酸酯固化剂，尤其涉及一种具有储存稳定性的多异氰酸酯固化剂及制备方法与应用。

背景技术

聚氨酯固化剂广泛应用于高性能涂层、油漆、胶黏剂、装饰性建筑材料、弹性体以及家庭日用商品等。灵活多变的聚氨酯化学反应赋予这些商品优异的性能，比如与其他组分的相容性、突出的热稳定性和机械性能。聚氨酯固化剂按类型可分为：TDI与TMP(三羟甲基丙烷)加成物、TDI与醚醇物质的加成物以及TDI三聚体。TDI-TMP加成物是聚氨酯涂料行业的重要成员，因其具有漆膜光泽好、弹性好、韧性好等优良特性，已成为涂料市场的主流，被广泛地应用于聚酯漆、高档丙烯酸涂料、聚氨酯粘合剂中，国内外因此竞相开展此项研究。

聚氨酯固化剂在制备过程中会有一定的异氰酸酯单体残留，因此降低聚氨酯固化剂中游离的TDI含量成为国内外固化剂研究中重点方向。中国公开专利CN101717571A通过单级薄膜蒸发对聚氨酯加成物中的游离异氰酸酯进行分离，最终得到的产品中游离TDI含量低于0.5wt％。目前，薄膜蒸发技术在TDI-TMP加成物固化剂游离TDI分离中应用已经较为成熟。

实际上，在使用上述多异氰酸酯的过程中，有些产品在使用或存储一段时间后会发生物理固化产生絮状物或者沉淀，影响产品的透明度和使用性能，从而降低产品质量。

中国公开专利CN112341595A提出一种多异氰酸酯及其制备方法，通过在85℃-110℃下制备反应液的温度控制重均分子量为800±50的组分峰的积分面积和重均分子量为950±50的肩峰的积分面积的比值为2-14，以解决在较低存储温度下，产品溶液中有时会出现絮凝物甚至固状沉淀的问题，但行业内通常理解，其较高的反应温度会使得产品色号明显上升，其实施例更是未曾公开色号信息，推测其实际应用性受限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，如何在不影响产品使用性能的情况下，提高多异氰酸酯固化剂的储存稳定性。

为了解决以上技术问题，本发明提出一种具有储存稳定性的多异氰酸酯固化剂及制备方法与应用。本发明中固化剂兼具有色值稳定、NCO含量高、储存稳定性优异的特点，具有广泛的应用性。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种具有储存稳定性的多异氰酸酯固化剂，所述固化剂由甲苯二异氰酸酯与羟基化合物反应得到；所述羟基化合物包含三羟基丙烷与分子量为60-200多元醇；

所述固化剂组分中，(脲基+脲基甲酸酯基)/三羟甲基丙烷基的摩尔比为0.1-1.5，优选0.2-1.2。

需要说明的是，本发明中脲基、脲基甲酸酯基、三羟甲基丙烷基分别指代含有如下结构表达式表示的基团：

—NCHONH— 脲基；

—NHCOOR 脲基甲酸酯基；

三羟甲基丙烷基；

进一步地，本发明中所述固化剂NCO含量不低于11.0％，优选11.0％以上20.0％以下。

进一步地，所述甲苯二异氰酸酯中的异氰酸酯基团与羟基化合物中的羟基摩尔比为(1-10):1，优选(3-5):1。

进一步地，所述羟基化合物中，三羟甲基丙烷与多元醇的羟基摩尔比为(1-10):1，优选(2-5):1。